转动惯量平行轴定理验证实验的改进方案

发布时间：2021-07-13 05:25

　　本文介绍了一种刚体转动惯量平行轴定理验证实验的改进方案.该方案通过调节对称放置在承物台上的两个钢柱到仪器转轴的距离来改变系统的转动惯量,使得总转动惯量可以在较大的范围内改变,并且始终保持了系统质量的对称性分布,从而有效地减小了实验的相对误差,提高了实验结果的可信度. 

【文章来源】：大学物理. 2020,39(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

刚体转动惯量实验仪

ΔJ=J2-J1=2md2 (3)测出钢柱的质量m,计算出2md2的理论值,再根据测量数据计算ΔJ=J2-J1的值. 比较实验测量结果和理论值,若两者在实验误差范围内相等则平行轴定理得以验证.

改进后的实验方案将两个钢柱分别依次对称放置在(1, 1′)、(2, 2′)、(3, 3′)、(4, 4′)、(5, 5′)孔位,见图3,测量不同放置情况下的转动惯量. 在移动小钢柱位置的过程中,将两个小钢柱看成两个独立的系统,根据转动惯量平行轴定理可得其转动惯量的改变量为2m(l 2 2 -l 1 2 ),其中l1和l2分别是平移前后钢柱质心到仪器转轴的距离. 对于本实验中所用仪器,第一孔位至转轴的距离l1为4.50 cm,相邻的两孔之间的距离为1.50 cm. 通过测量不同钢柱配置时的转动惯量,并计算各种钢柱配置情况下相对于(1, 1′)配置时的转动惯量改变量,然后与根据平行轴定理计算得到的理论值进行比较,若两者在实验误差范围内相吻合,则可证明刚体转动惯量平行轴定理成立.3 实验结果分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3281440